格陵兰岛北部一项惊人发现重新定义了奇异鱿鱼状化石的分类,揭示游走目并非早期头足类动物,而是箭虫的祖先。保存完好的神经系统与独特解剖特征带来突破性认知,表明这些生物曾作为寒武纪海洋的潜伏捕食者称霸一时。凭借复杂的眼睛、流线型躯体以及胃中残留的猎物证据,它们展现出箭虫远比现代后裔凶猛得多的惊人过往。
此前,人们认为被称为内克特卡里德虫的古代生物(类似于鱿鱼)是一种头足类动物——即带有触手和显著头部的海洋软体动物。但由布里斯托大学联合领导的科学家们现在表明,这些生物实际上是箭虫(也称为毛颚类动物)的早期后裔。
这一惊人发现意味着,相当简单的海洋箭虫的祖先具有更复杂的解剖结构,并在食物链中处于更高的捕食者角色。
这项研究是与韩国极地研究所和哥本哈根大学的古生物学家合作进行的,是九年前开始的对北格陵兰天狼星山口一系列挖掘探险的巅峰之作。该地点因其对约5.18亿年前早寒武纪海洋生物的极其特殊保存而闻名。
联合主要作者、布里斯托大学宏观进化副教授雅各布·温瑟博士说:“天狼星山口是寒武纪大爆发化石的宝库。我们不仅发现了精致的软体化石,还发现了它们的消化系统、肌肉组织,有时甚至是神经系统。”
“大约15年前,一篇基于著名伯吉斯页岩化石的研究论文声称内克特卡里德虫是头足类动物。这对我来说一直不太合理,因为这一假设会颠覆我们对头足类动物的所有其他认知,而且仔细看,它们的解剖结构与头足类动物并不十分匹配。”
随着神秘的内克特卡里德虫化石首次在天狼星山口出土,研究团队的兴奋之情与日俱增。
通过分析25个化石标本,研究人员能够确定内克特卡里德虫在生命树中的位置。这一答案来自于天狼星山口的独特保存条件,这些条件使得它们的神经系统通常保持完整。
“我们发现我们的内克特卡里德虫保留了部分神经系统,表现为成对的矿化结构,这揭示了这些动物在生命树中的位置,”温瑟博士解释道。
最近,该团队在天狼星山口发现了属于动物树另一分支的化石——一组小型游泳蠕虫,称为箭虫或毛颚类动物。
“这些化石都保存了一个独特的特征,对箭虫来说很特别,称为腹神经节,”韩国极地研究所的联合主要作者朴泰允博士说。
腹神经节是位于活箭虫腹部的一大块神经,是这类生物独有的。该器官的独特解剖结构与特殊保存条件相结合,意味着它在腐烂过程中有时会被磷酸盐矿物替代。
朴博士补充道:“我们现在有了确凿证据来解决内克特卡里德虫的争议。内克特卡里德虫与其他一些也属于箭虫干群的化石共享许多特征。其中许多特征表面上类似鱿鱼,反映了无脊椎动物对活跃游泳生活方式的简单适应,就像鲸鱼和古代海洋爬行动物在进化出这种生活方式时最终看起来像鱼一样。”
这一发现有助于揭示关于箭虫及其过去的线索。
“内克特卡里德虫有复杂的相机眼,就像我们的一样。现生箭虫几乎无法形成图像,只能大致判断太阳的方向。所以,箭虫的祖先是非常复杂的捕食者,就像大约4亿年后才进化出来的鱿鱼一样,”温瑟博士补充道。
“因此,我们可以展示箭虫曾经在食物链中占据更高的位置。我们的化石可能比典型的现生箭虫大得多,结合它们的游泳器官、眼睛和长触角,它们一定是强大而隐蔽的捕食者。”
作为内克特卡里德虫是游泳食肉动物的进一步证据,研究人员发现几个标本的消化道内含有一种名为 Isoxys 的游泳节肢动物的甲壳。
该化石被命名为 Nektognathus evasmithae。物种名是为了纪念丹麦第一位女性法学教授、著名人权倡导者伊娃·史密斯教授。
温瑟博士说:“我决定以伊娃的名字命名我们的化石,是因为这种动物像她一样,是一个聪明而隐蔽的斗士。”